Особенности        агробиологического             объекта исследования.

В естественных науках любой изучаемый объект является частью окружающего мира, а поэтому имеет бесконечный набор свойств, характеризующих его.

В конкретных естественных науках изучаются лишь отдельные свойства, наиболее интересные и существенные в данном конкретном исследовании. При этом представление об изучаемом объекте неизбежно упрощается. Именно этот упрощенный образ реального объекта и есть его модель.

Пример. Величина урожая зерновых культур определяется воздействием огромного числа факторов, среди которых физические, химические и биологические свойства почвы, температура и влажность воздуха, солнечная активность, активность насекомых-вредителей и многие другие факторы, в совокупности составляющие в агрономии понятие «объект исследования».

Рассматривая такой сложный объект, каждое научное направление в агрономии вычленяет из общего числа лишь некоторую группу факторов, относительно независимую от остальных, то есть создает свою модель исследуемого объекта. Так, в почвоведении детально изучаются свойства почв и их влияние на урожай (модели «почва-урожай»), в агрометеорологии – влияние метеорологических факторов (например, модель «осадки – урожай» и т.д.).

Опыт–ведущий метод исследования,включающий наблюдения, корреляцию, строгий учет изменяющихся условий и результатов.

Наблюдения–это количественная и качественная регистрацияинтересующих исследователя сторон развития явлений, констатация наличия того или иного его состояния, признака или свойства. Например, метеонаблюдение, уровень засоренности, наличие в почве питательных веществ, устойчивость сортов к неблагоприятным факторам. Наблюдения дают характеристику явления, но не вскрывают сущность. В ряде случаев этого вполне достаточно для установления связи между отдельными явлениями, признаками или свойствами.

Эксперимент, опыт–такое изучение,при котором исследователь искусственно вызывает явления или изменяет условия так, чтобы лучше выяснить сущность явления, происхождение, причинность

и взаимосвязь предметов и явлений. Характерная черта и главная особенность любого точного научного опыта – его воспроизводимость и достоверность.

Между наблюдением и экспериментом с точки зрения теории познания есть принципиальная разница: наблюдение отражает внешний мир, идет извне в наш мозг, оно фиксирует факты. Эксперимент идет из нашего сознания, это гипотеза, требующая проверки фактами.

При постановке эксперимента разрабатывают модели, позволяющие выделить влияние исследуемых факторов на урожай. По признаку информированности выделяют модели типа «вход-выход» или модели «черного ящика», когда исследователь не имеет сведений о внутреннем строении изучаемой системы, т.е. о ее структуре и изучает лишь внешние связи системы со средой (рис. 1).

Входные факторы – Х, то есть те связи, которые характеризуют воздействие среды на объект, выходные факторы – У, характеризующие воздействие объекта на среду.

Выходные связи между объектом исследования и самим исследователем (выходные или результативные факторы) несут информацию о состоянии (свойствах) данного объекта и их изменениях под влиянием факторов среды (входных факторов).

Входные факторы в свою очередь могут быть:

ü ненаблюдаемые (Х₁), то есть такие, существование которых мы предполагаем, но имеющиеся технические средства и методы не позволяют нам оценить их величину или даже их происхождение (физические, химические, биологические);

ü наблюдаемые, но неуправляемые (Х₂), то есть имеющие количественную оценку, но не поддающиеся целенаправленному изменению со стороны исследователя;

ü наблюдаемые и управляемые (Х₃).

Последние два типа входных факторов называют также контролируемыми факторами.

Единственным источником информации об изучаемой системе является эксперимент.

Уровни и виды исследований

Исследования проводят на трех основных взаимосвязанных уровнях – эмпирическом (экспериментальном), теоретическом и описательно-обобщающем.

На эмпирическом (экспериментальном) уровне исследований ставят эксперименты, накапливают факты, анализируют их и делают практические выводы. Эксперименты являются источником познания, критерием истинности гипотез и теорий.

В эксперименте объект исследований изучают в тех условиях, которые планируется исследовать. Эти условия контролируют и регулируют, а результаты учитывают с достаточно высокой точностью. В экспериментах можно исключать влияние побочных факторов, выделяя исследуемое явление; можно вводить новые факторы, усложнять опыт; результаты исследований можно многократно воспроизводить. В опыте можно изучать и те явления, которые не наблюдаются в природе, используя для этого мысленный эксперимент; можно создавать новые объекты исследований – сорта, пестициды, породы животных и т. п.

Вычислительные эксперименты основываются на компьютерных расчетах математических моделей и выборе из их множества оптимальных.

Все эксперименты служат источником теоретических представлений. На теоретическом уровне исследований синтезируются новые знания, формулируются общие закономерности в определенной области. Теория – это система обобщенных знаний, объяснение определенных явлений действительности. Результаты экспериментов в обобщенном виде становятся частью определенной теории. Теория также помогает интерпретировать результаты эмпирических исследований. Критерием правильности теории является эксперимент.

Однако теория – это не сумма отдельных результатов эксперимента, а новая ступень познания. Например, в эксперименте выявлена тесная корреляционная связь между условиями среды и урожайностью озимой ржи. Анализируя и обобщая результаты исследований с применением методов математической статистики, в частности корреляционного анализа, можно вывести уравнение регрессии для планирования и прогнозирования будущего урожая. Это основа теории планирования и прогнозирования производства сельскохозяйственной продукции. Результаты исследований поглощения питательных элементов полевыми культурами являются основой для построения теории минерального питания растений.

На описательно-обобщающем уровне исследований эксперименты не проводят, а описывают явления, которые происходят непосредственно в природе. Например, наблюдения за ростом и развитием животных и растений, в зависимости от факторов внешней среды и т. п. Исследователь регистрирует все явления и процессы, обобщает объекты без активного влияния на них. На основании таких наблюдений и обобщений можно делать выводы и рациональные предложения для производства, при этом используют такие формы мышления, как суждение и умозаключение.

Суждение – это такая форма мышления, когда утверждают либо отрицают существование явления, процесса. Суждение может быть объективным или ошибочным.

Умозаключение – такая форма мышления, когда из одного или нескольких связанных между собой суждений выводят новые знания. Например, известно, что новый сорт яровой пшеницы имеет такое же качество, как и районированный сорт. Можно сделать умозаключение, что качество нового сорта, его устойчивость к болезням, вредителям и т. п. будут такими же, как и у районированного сорта.

В зависимости от познавательной или практической цели научные исследования условно подразделяются на фундаментальные и прикладные. Условность такого деления состоит в том, что на определенных этапах, при определенных условиях фундаментальные исследования могут переходить в прикладные, и наоборот. Это свидетельствует о тесной взаимосвязи научного познания с практикой.

Фундаментальные исследования направлены на открытие и изучение новых явлений и законов природы. Их результатом является законченная система научных знаний и ориентация на использование этих знаний в определенной отрасли практической деятельности человека. Примеры таких исследований – изучение процессов фотосинтеза, биологической фиксации азота из воздуха, тайн наследственности, расшифровка молекул ДНК, РНК и т. п. Такие исследования ведутся на грани известного и неизвестного. Из-за некоторой неопределенности фундаментальных исследований повышается роль случая и приобретает особое значение интуиция исследователя.

Фундаментальное исследование может быть вольным теоретическим или целенаправленным. Вольное теоретическое исследование обычно возглавляет видный ученый, который определяет направление работ на основании своих идей. Целенаправленное исследование ограничивается отраслью науки, объект исследований выбирают члены научного коллектива.

Прикладные исследования в агрономии и зоотехнии направлены на изучение факторов жизни животных, растений и взаимосвязей между животными, растениями и средой, на создание перспективных пород, сортов и гибридов. Главная задача этих исследований – разработка эффективных приемов повышения продуктивности животных, урожайности сельскохозяйственных растений и улучшения качества продукции.

Прикладные исследования проводят путем выполнения научно – исследовательских работ, в результате чего получают экспериментальные данные. Наиболее эффективные варианты исследований внедряют в производство (например, оптимальные глубины и способы обработки почвы, рационы, условия содержания животных; лучшие предшественники; нормы и сроки посева семян и т.п.).

Разновидностью прикладных являются поисковые исследования – разработка принципиально новых агроприемов, создание сортов, комплексно устойчивых к болезням, вредителям, неблагоприятным условиям внешней среды. Одной из разновидностей прикладных исследований является также опытно-конструкторская работа.